Современная электроника №1/2024

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 63 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2024 центральной части либо , по крайней мере , в расширении областей наложе - ния фронтов и спадов . Для оценки сохранения стабильно - сти построения ГД в таких условиях в битовой последовательности 50 бит были заменены на нулевые . Резуль - тат измерений и построения ГД пред - ставлен на рис . 14 для частоты среза фильтра 250 кГц при использовании ФАПЧ первого порядка , а также вто - рого порядка при коэффициенте демп - фирования , равном 1,0. Как видно из представленных рисунков , длитель - ное отсутствие фронтов и спадов не влияет на качество построения ГД , а измерения по ней в целом дают вер - ные результаты . Обнаружение аномалий в сигнале при помощи ГД является отдельным и весьма интересным направлением измерений в сфере цифровой элек - троники . Эффективность реализации такого поиска во многом определяет - ся быстродействием аппаратной плат - формы осциллографа . Редкие анома - лии , например , появляющиеся один раз на 1 млрд бит , требуют огромной скорости захвата осциллограмм , если результат анализа нужно получить в обозримое время . Сами же аномалии на ГД проявляются в виде отдельных кривых , явно не укладывающихся в области , очерченные типовыми , сопря - гаемыми посредством внутреннего так - тирования , осциллограммами . Каждый бит последовательности , использовавшейся для построения рассмотренных выше ГД , описывался четырьмя точками с уровнями напря - жения 2 либо –2 В . Для демонстрации возможности обнаружения анома - лий описание одного из единичных бит было заменено на последователь - ность 2; –2; 2; 2 В , т . е . в одном из еди - ничных бит был сформирован провал , который явно попадает в раскрыв ГД . Рис . 14. Построение ГД для псевдослучайной битовой последовательности длиной 1000 бит с фрагментом из 50 нулевых бит при частоте среза фильтра 250 кГц и использовании ФАПЧ : а ) первого порядка ; б ) второго порядка при коэффициенте демпфирования 1,0 а б Рис . 15. Пример обнаружения аномалии в сигнале посредством ГД Это и отображено на рис . 15. Важно обратить внимание , что при наличии такого рода искажений в сигнале его характеристики , измеренные по ГД , скорее всего , будут определены непра - вильно . Таким образом , при реализации глаз - ковой диаграммой диагностической функции и обнаружении искажений , подобных продемонстрированным , следует отказаться от использования полученных по ней результатов изме - рений характеристик цифрового сиг - нала . Заключение Полноценное построение глазковых диаграмм , а также проведение измере - ний характеристик качества цифровых сигналов на их основе возможно толь - ко с использованием осциллографов , реализующих функцию восстановле - ния тактовой частоты . Как мы смогли убедиться , осциллографы Rigol серии MSO8000 вполне подходят для реше - ния такой задачи . Проведённое иссле - дование продемонстрировало их спо - собность качественно восстанавливать тактовый сигнал как по заданной бито - вой скорости , так и при использовании ФАПЧ . В последнем случае актуально соблюдение рекомендаций по выбо - ру настроек опции MSO8000-JITTER с тем , чтобы погрешности формиро - вания тактового сигнала не находи - ли видимого отражения на ГД . Ещё одним назначением опции MSO8000- JITTER является анализ джиттера , который также широко используется при тестировании цифровых систем . Совместный анализ джиттера и глаз - ковых диаграмм при качественной его реализации позволяет установить причины недостаточной стабильности цифровых систем , предпринять меры к их устранению и повысить , если толь - ко это возможно , пределы быстродей - ствия , что особо актуально для высоко - скоростных цифровых устройств . Литература 1. Кечиев Л . Н . Электрофизические основы конструирования электронной аппара - туры . Инженерное пособие . М .: Грифон , 2020. 480 с . 2. Universal Serial Bus 3.2 Specification. Rev.1, 22.09.2017 // URL: http://www.usb. org ( дата обращения : 10.03.2020). 3. Кечиев Л . Н . Печатные платы и узы гига - битной электроники . М .: Грифон , 2017. 424 с . 4. Кечиев Л . Н . Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппара - туры . М .: ООО « Группа ИДТ », 2007. 616 с . 5. D6.2 Russian Translation of SpaceWire- RT Standard / пер . с англ . // URL: http:// spacewire-rt.org/Data/Docs/SpWRT_D6-2_ v1-00.pdf ( дата обращения : 05.09.2020). 6. Razavi B . Monolithic Phase-Locked Loops and Clock Recovery Circuits. McGraw-Hill Companies, Inc, 1996. 7. MingtaH. Architectures For Multi-gigabit Wire- linked Clock and Data Recovery. IEEE Circuits and Systems Magazine, 2008. Pp. 45–57. 8. Beraud-Sudreau Q . SiGe Clock And Data Recovery System Based on Injection- Locked Oscillator for 100Gbit/s Serial Data Link. IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 49, No.9, 2014. Pp. 1895–1914. 9. Universal Serial Bus Specification // URL: http://www.usb.org/developers/docs/usb20_ docs/#usb20spec ( дата обращения : 07.08.2023). 10. Шахтарин Б . И ., Сизых В . В ., СидоркинаЮ . А . и др . Синхронизация в радиосвязи и ради - онавигации / под ред . В . В . Сизых . М .: Горя - чая линия - Телеком , 2011. 278 с . 11. Спецификация GPS. Документ IRN-IS- 200J-001 // URL: https://www.gps.gov ( дата обращения : 08.08.2023). 12. Цифровой осциллограф серии MSO8000. Руководство по эксплуатации . Rigol, 2019. 136 с . 13. Лемешко Н . В . Теоретические основы моделирования сертификационных испытаний радиоэлектронных средств по эмиссии излучаемых радиопомех . М .: МИЭМ , 2012. 196 с .